医学影像处理与分析开发包MITK的设计与实现

随着VTK(visualization ToolKit)和ITK(insight segmentation and registration ToolKit)两个软件开发包的成功,医学影像领域内的研究人员越来越重视本领域内的软件包的开发问题.介绍了所开发的集成化的三维医学影像处理与分析开发包MITK(medical imaging ToolKit),其目的主要是提供一个一致的框架,整合医学图像分割、配准、可视化等功能.给出了MITK的设计目标、整体框架和关键技术的实现,以及一些应用实例以展示MITK的功能.

一个新的综合集成研讨厅软件框架

综合集成研讨厅是一种用于研究开放复杂巨系统的方法论,目前已在经济、军事等领域得到了应用。介绍了一种新的综合集成研讨厅系统的软件框架设计。首先提出了系统的整体设计目标;其次介绍了基于流程的灵活的研讨组织框架,它是整个软件架构的核心;然后设计了基于Plugin设计模式的通用工具、模型、知识库管理框架;最后给出了分布式决策支持工具的通信机制和远程调用过程。

基于共引分析的中草药相互关系可视化算法

从中药方剂中挖掘有用知识是目前中医药信息化的一个重要方向。使用共引分析技术,从大量中药方剂中构建中草药连接关系网络,在此基础上,使用基于链接分析的算法计算中草药的重要度,利用图的链接关系进行图的聚类和自动排列。通过提供多种三维可视化技术,交互式、实时地显示中草药连接关系网络,以使研究人员能够可视化地探索中药方剂及中草药的信息,为数据挖掘提供一种强有力的辅助手段。

网格模型化简综述

网格模型的化简对于其存储、传输、处理以及实时绘制有着重要的意义.对国内外在这一领域的工作成果进行了较为系统的介绍,并对各方面典型算法的优缺点进行了分析,最后对这一技术的发展进行了展望.

基于分割的三维医学图像表面重建算法

提出了一种基于分割的三维医学图像表面重建算法,它将图像分割与MC(marching cubes)算法有机地结合,这样可以根据不同医学图像的特点,采用适合的分割方法,实现对不同组织的准确分割,并利用分割结果精确地提取等值面,避免了MC只适合于阈值分割的局限性.同时采用一种基于区域增长的立方体检测方法,提高了表面跟踪的效率.实验证明,运用本算法,重建速度和显示效果均有提高.

基于Hessian矩阵的中心路径提取算法

虚拟内窥镜可用来对人体内部管腔结构进行无损检测,在医疗诊断及手术上有着重要意义.要想快速准确地进行虚拟内窥漫游,一个首要的步骤是要先提取出模型的中心线以指导视点的移动.提出了一种基于Hessian矩阵的中心路径提取算法.在距离变换的基础上,先利用Hessian矩阵的几何意义找出中心线的大致形状作为初始路径;然后进行可视性检测以确定最终的路径点,可视球的半径通过Hessian矩阵的特征值自适应地确定;最后用最短路径生成算法得到模型的中心路径.实验结果表明了该算法的有效性.

基于距离均衡化的网格平滑算法

在三维网格模型的生成过程中 ,不可避免地会出现噪声 ,如何有效地消除这些噪声已成为计算机辅助设计及计算机图形学领域的一个重要课题 .文中给出一种通过距离均衡化对网格进行平滑的算法 .该算法以顶点到其周围邻域平均平面的距离为出发点 ,通过控制顶点沿其法向方向移动使得该距离达到一种均衡 ;同时还采用法向量控制的平滑来保持网格边界 .

GPU加速的八叉树体绘制算法

提出一种针对物体空间为序体绘制的空域跳过算法:采用双层次空间跳过,先以规则的数据分块作粗略地跳过,再以八叉树获得更高粒度的优化。该方法进一步解决了超过可用纹理内存容量的大规模体数据实时绘制问题,允许实时改变传递函数。针对该算法引入的CPU高负载瓶颈,提出一种新算法,在图形处理器(GPU)内快速计算采样面片,平衡了CPU与GPU间的运算负载。结合上述两种算法,实现高效的大规模体数据绘制并无损图像质量。

虚拟切割及其在医学影像中的应用(英文)

本文首先介绍了中科院自动化所人工智能实验室开发的三维医学图像处理与分析系统,包括图像预处理、虚拟切割、三维面显示、三维体显示和手术模拟等功能,接下来介绍了虚拟切割的算法和功能,最后给出了实验的结果。

基于3DWidgets的三维人机交互平台的设计与实现

随着人机交互技术的不断发展,对三维人机交互的支持在三维图形软件中占有越来越重要的地位,而在医学影像处理与分析领域,它对于更方便、准确地使用可视化的结果辅助医生进行诊断具有重要意义。该文针对医学影像处理与分析领域中三维交互的需求与特点,设计并实现了一个基于3D Widgets的三维人机交互软件平台,包括以3D Widgets为核心的交互框架、各功能模块以及一些实用的Widgets的设计和实现,并给出了一组应用实例。其最终目的是为医学影像处理与分析领域提供一个灵活可靠和可扩展的三维交互平台。

基于视点细分的层次细节模型及其在虚拟内窥镜中的应用

构造了一个基于视点细分的层次细节模型,并将其应用在虚拟内窥镜中。该算法首先对原始模型层次化简得到基网格,然后通过参数化建立原始网格与基网格之间的映射关系,并采取与视点相关的细分来重采样。在视点原则的实现过程中,我们通过八叉树建立了视点变化的索引,并利用了动态变化的相邻模型间的可重用性。实验表明,该算法效率高、数据结构简单、易于实现,可以满足虚拟内窥镜实时绘制的要求。

基于PC的三维工业CT图像处理与分析系统及其应用

文章介绍了基于PC的三维工业CT图像处理与分析系统及其应用,该系统从根本上解决了工业CT无损检测的准确性和可靠性问题,而且支持多种数据图像格式。特别地,可与需要以STL格式的数据为输入数据快速成形系统结合,实现了在反向工程上的应用,对于新产品的研制和开发具有重要的意义。

基于磁共振图像的脑皮层厚度测量方法

基于磁共振图像的脑皮层厚度测量方法,是在图像处理的基础上对脑灰质组织结构进行活体定量估计的一种新的技术。本文介绍了脑皮层厚度测量与分析方法的基本流程,并将现有几种流行的测量方法进行总结和归纳,最后比较分析了这些算法的测量精度和运行速度。

脑皮层厚度分析方法及其应用

本文系统描述了脑皮层厚度测量的后处理步骤以及相应的统计分析方法,并就该方法在脑发育和相关疾病中的具体应用进行了深入的讨论。最后,指出脑皮层厚度测量与分析方法的研究意义与潜在局限性。

手术模拟系统中关键技术的研究

该文介绍了中科院自动化所人工智能实验室开发的手术仿真系统 ,该系统具有切片重组、虚拟切割、测量等功能 ,可以辅助医生进行诊断。

谈谈建立金矿地质—地球物理模型问题

文中讨论了建立金矿床地质-地球物理模型的有关问题.地球物理方法找金是间接的,所建立的模型是地质成矿环境模型.建模应从“实际模型”开始,然后抽象归纳出“概括模型”.要重视物性参数模型的建立,它是建立地质模型和地球物理模型的桥梁.

基于打包索引纹理的大规模数据体绘制算法

针对大规模数据体绘制效率低下的问题,提出一种算法:对体数据进行纹理分块打包,移除空数据块,并创建数据块的索引数据,绘制时通过索引访问打包后的纹理实现大规模数据完全载入显存,同时在索引中标记空数据及高密度数据块的位置,绘制前生成其有效的立方体数据表达,结合早期光线终止与空域跳过等加速技术,有效地实现了大规模的体数据的实时绘制,同时保证了结果图像的质量。

基于多模态OCR技术的动车组轮径修改作业系统

轮径修改是ATP车载设备维护作业中的一项重要内容。目前,轮径修改作业主要采用传统的人工办法,该方法在作业过程中存在一些不足。因此,本文提出了一种基于多模态OCR技术的动车组轮径修改作业系统,通过采用多模态OCR技术、工作流引擎等先进技术手段实现了轮径修改作业任务单智能生成、作业任务单自动流转审批、流水式的作业步骤、以及轮径值修改前后自动校验等功能,从而实现轮径修改作业全流程卡控、规范作业过程,降低电务人员在轮径修改作业的错误率,提升轮径修改作业的安全及工作效率。

简析我国部分地区出现的“民工荒”现象

材料一：从2003年到2004年上半年，我国部分地区出现了民工短缺——“民工荒”现象。在广东6000多问制鞋企业中，缺工人数超过10万人。被称为“民工城市”的东莞，从去年9月至今，缺工人数已经超过20万，尤以技术工人居多。东南沿海地区从前几年的“民工潮”骤然转入“民工荒”。